Normalmente se tiene la concepción de que las estructuras aeronáuticas se encuentran fabricadas en materiales metálicos, especialmente aleaciones de aluminio, o materiales compuestos, principalmente fibra de vidrio o fibra de carbono; sin embargo, materiales como el acero también se emplean en algunas ocasiones durante el diseño y la manufactura de componentes estructurales y no estructurales para aeronaves.
Los ensamblajes que se componen de distintas partes de aluminio son unidos mediante elementos de sujeción como pernos y remaches, mientras que ensamblajes formados por distintas piezas de material compuesto son unidos mediante adhesivos. Por su parte, cuando se requiere unir piezas fabricadas en acero, debe recurrirse a un proceso especial conocido como soldadura.
La soldadura consiste en una unión metalúrgica de dos o más piezas mediante la aplicación de calor, causando una fusión entre los materiales que hacen parte de cada una de las piezas que se ensamblan. La naturaleza de la fusión hace que los materiales que se sueldan queden unidos incluso a nivel molecular, logrando así una fuerte cohesión que crea juntas soldadas (o uniones soldadas) muy resistentes.
A nivel industrial existen distintos entes normativos que se encargan de generar códigos, estándares y especificaciones asociadas al uso de la soldadura para distintos sectores y que contienen parámetros técnicos que deben tenerse en cuenta a la hora de diseñar, aplicar, probar y poner en servicio uniones soldadas. Ubicada en los Estados Unidos, la American Welding Society (AWS) es una de las instituciones con mayor reconocimiento en el mundo en lo que respecta a la emisión de normativa asociada al uso de la soldadura; por lo tanto, cuando se emplea este proceso en la fabricación y/o reparación de estructuras y componentes aeronáuticos, deben tenerse en cuenta los parámetros establecidos por la AWS en el código AWS D17.1/D17.1M “Specification for Fusion Welding for Aerospace Applications”.
El código AWS D17.1 entre otra información, especifica tres documentos básicos que deben existir para el uso de soldadura en una aplicación aeroespacial. El primero de ellos se conoce con el nombre de WPS (Welding Procedure Specification), es un documento en el que se consignan todas las variables que influyen en el proceso de soldadura y que deben respetarse al aplicar la misma, el WPS contiene información como: tipo de material que se soldará, dimensiones, procedimientos pre y post soldadura, tipo de corriente a emplear, proceso de soldadura a emplear, etc. El PQR (Procedure Qualification Report) relaciona los resultados de pruebas específicas que deben practicarse a probetas fabricadas bajo un WPS determinado, la finalidad de estas pruebas es demostrar que siguiendo un WPS específico, pueden producirse soldaduras sanas que no fallarán mientras se encuentren en servicio bajo condiciones normales. Por último, el WPQ (Welder Performance Qualification) se trata de un reporte que contiene los resultados de la evaluación de habilidades de un soldador que realizará la aplicación de soldadura bajo un WPS determinado; para tal fin, el soldador deberá fabricar una serie de probetas siguiendo los parámetros establecidos en el WPS aplicable, dichas probetas serán sometidas a pruebas y se determinará si la calidad de la soldadura fabricada es óptima y por ende, el soldador posee la habilidad requerida para fabricar este tipo de soldaduras.
Como cualquier proceso de fabricación empleado en aplicaciones aeroespaciales, la soldadura se encuentra regida por normas y procedimientos rigurosos enfocados a garantizar que un componente o estructura aeronáutica fabricada a partir de este proceso, no fallará mientras se encuentre en servicio y por consiguiente, no se pondrá en riesgo la integridad física tanto de la infraestructura asociada a la operación de vehículos aéreos como de los seres humanos que directa o indirectamente hacen parte de dicha operación.
Por: Diego Leonardo Ávila Granados / Ingeniero de Diseño y Desarrollo de Proyectos